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1、PE吹膜配方设计王老师课程2013,PE膜加工配方设计,PE膜的加工配方是指以改善树脂的加工性能为目的而设计的一类配方。,+,配方设计,充分考虑,（1）助剂与聚合物要有良好的相容性； （2）助剂与加工条件要相适应； （3）助剂要有良好的耐久性； （4）助剂要满足制品的性能要求和适应制品使用的环境条件； （5）注意助剂配合中的协同效应和对抗作用。,聚乙烯树脂配方设计要点,树脂是塑料的主要成分，由于聚乙烯树脂的品种较多，诸如低密度聚乙烯（LDPE），线型低密度聚乙烯（LLDPE），甚低密度聚乙烯（VLDPE）,中密度聚乙烯（MDPE）线型中密度聚乙烯（LMDPE），高密度聚乙烯（HDPE），高分子
2、量聚乙烯（HMWPE）和超高分子量聚乙烯（UHMWPE）等，因此在设计配方时，要考虑以下三个方面。,.,（1）考虑树脂类型的选择问题，树脂类型的选择有时是设计的关键，不可不注意，例如：要用挤出法生产薄膜，可用作薄膜的聚乙烯树脂，那么选择哪一类树脂呢？这就要根据使用要求来确定，如果要提高薄膜的耐穿刺性，热封性，并降低薄膜的厚度，可在LDPE或HDPE中添加LLDPE（30%）。如果用聚乙烯与VLDPE共挤制得的薄膜，则具有很好的热合-热粘度，它与EVA共挤薄膜类似。,.,（2）考虑树脂的分子量和分子量分布，在确定聚乙烯的类型之后，分子量及分子量分布（Mw/Mn）就是重要因素，例如：对于高密度聚乙
3、烯，用于吹塑的则要求分子量高（MI小），分子量分布宽（Mw/Mn或HLM/MIDA大）,就这样的材料，不仅制品的力学性能好，而且加工性优异，即熔体强度高，垂伸小，在挤出型坯时不易产生熔体破裂而制品表面光滑美观。但是，对于注塑用高密度聚乙烯，既要能顺利充满模腔，又要有一定的力学度，因此，它的MI一般多在5g/10min左右，而且分子量分布窄（Mw / Mn 为68）因此要根据加工需要，选择材料。,.,（3）考虑聚乙烯的熔体强度，在聚乙烯加工中，熔体强度是一项重要性能，它表示耐延伸或垂深的能力，如吹制薄膜时膜泡的稳定性，吹塑时的垂伸都受熔体强度的影响，根据研究，聚乙烯的结构对熔体强度有颇大的影响。
4、熔体强度一般随熔体指数（MI）和挤出温度的升高而降低，具有长支链的LDPE的熔体强度要比线型低密度聚乙烯（LLDPE）的为高，对于高分子量高密度聚乙烯，分子量分布为双峰的熔体强度（温度160度180度）要比单峰的高得多，对于LLDPE，幸烯共聚合物的熔体强度则高于丁烯共聚物,吹膜树脂性能,热封用塑料膜有以下几个重要的性能要求：,（1）热封起始温度要低，以适应于高速自动制袋机的使用求；,（2）晶点要少； （3）开口性、爽滑性要好，能满足客户要求；,（4）热封强度要高；,（5）热间剥离强度要大，即：热间剥离距离要小，这就是说在热封时，因机械拉力等的作用，已经热封了的部分，被重新剥离开的部分要很小；
5、 (6)成本要低。,吹膜树脂性能,热封用塑料膜有以下几个重要的性能要求：,（7）要有良好的夹杂物热封性，即：热封面被油墨灰尘污染仍有良好的热封强度；,（8）动静摩擦系数应在0.180.25之间，以便于客户的快速包装；,（9）具有良好的印刷适性。,吹膜树脂性能,LDPE吹膜改性,1、提高薄膜强度的改性,拉伸强度同树脂的平均分子量的大小、密度以及加工条件有关，对于LDPE而言，随着MI的提高，分子量降低，拉伸强度降低；随着LDPE密度的提高，结晶度提高，拉伸强度增加；随LDPE吹胀比、牵引比、加工温度的提高而略有提高。,吹膜树脂性能,LDPE吹膜改性,1、提高薄膜强度的改性,可以在LDPE粒子中，
6、加入一定量的LLDPE、MDPE、HDPE粒子，可以提高LDPE吹胀膜的拉伸强度。,各类PE之间具有良好的相容性，可以用共混的方法来改善其性能，共混后吹胀膜的强度是各个共混组分单独成膜的性能用该组分在共混物中的重量百分数的乘积之和。,吹膜树脂性能,LDPE吹膜改性,1、提高薄膜强度的改性,聚丙烯的强度高，但是聚丙烯同LDPE的相容性一般，不能完全相容。当PP同LDPE共混时，应使用含乙烯单体的共聚丙烯相混或用EVA作相容剂。,吹膜树脂性能,LDPE吹膜改性,2、改善吹塑LDPE薄膜滑爽性,薄膜的滑爽性好，可以在较短的灌装时间内充分灌装满规定的重量，为了提高薄膜的滑爽性，可以在LDPE粒子中添加
7、润滑剂。,吹膜树脂性能,LDPE吹膜改性,2、改善吹塑LDPE薄膜滑爽性,可以作为LDPE润滑剂的有：液体或固体石蜡；硬脂酸及硬脂酸盐；酰胺类物质，如：硬脂酸酰胺和油酸酰胺等；低分子量的PE蜡等。,吹膜树脂性能,LDPE吹膜改性,2、改善吹塑LDPE薄膜滑爽性,由于润滑剂的添加薄膜的热封性降低，热封牢度降低，薄膜的表面印刷性变坏，不易使油墨粘结在表面。添加量一般可以在0.20.4之间，一般要求包装膜的膜内层的动摩擦系数在0.180.25之间。,吹膜树脂性能,LDPE吹膜改性,3、改善热封性能：夹杂性,所谓夹杂物热封性是指热封面上被灰尘、油墨、析出物沾染也能很好地热封。,吹膜树脂性能,LDPE吹
8、膜改性,3、改善热封性能：夹杂性,夹杂物热封性最好的是离子型树脂，它甚至可以在液面下热封制袋，其次是MPE和LLDPE，茂金属聚乙烯(mPE)有同LLDPE相似的夹杂物热封性。,吹膜树脂性能,LDPE吹膜改性,3、改善热封性能：夹杂性,使用LLDPE掺加进LDPE后，虽然可提高LDPE吹胀膜的夹杂物热封性，提高LDPE吹胀膜的强韧性，但是也提高了LDPE吹胀膜的热封温度，一般而言，相同MI的LDPE和LLDPE粒子，LLDPE熔点要高于LDPE大约10左右。,吹膜树脂性能,LDPE吹膜改性,3、改善热封性能：低温热封性,低温热封性是高速自动包装机使用的软塑包装包材必需的一个特性，在较低的温度下
9、、热封可以加快热封速度。,常用来改善LDPE吹胀膜的掺混树脂有EVA、mPE及其它低熔点乙烯共聚物,吹膜树脂性能,LDPE吹膜改性,3、改善热封性能：低温热封性,EVA的熔点随VA含量的增加而降低，例如：VA含量14的EVA熔点为8593，当VA含量为28时，EVA的熔点为6275，因此使用LDPE同EVA共混可以得到低温热封性的LDPE吹胀膜，但缺点是EVA比LDPE柔软，强度低。,吹膜树脂性能,LDPE吹膜改性,3、改善热封性能：低温热封性,当使用LDPEEVA共混物时，为了提高热封层强度，最好使用较厚的吹胀膜。,吹膜树脂性能,LDPE吹膜改性,3、改善热封性能：低温热封性,最好用mPE来
10、改善LDPE吹胀膜的低温热封性，而同时可以得到较好的加工性能和良好的强度。,mPE的熔点，大部分牌号在85108之间，比LDPE熔点低，而mPE熔体强度比LLDPE还要高，因此，mPE吹膜时，膜泡稳定性好，吹胀加工性好，由于熔体粘结性好，热封强度高，可靠性大。,吹膜树脂性能,LDPE吹膜改性,3、改善热封性能：低温热封性,一般mPE用量在1020之间，由于mPE现在价格较贵，因此，过高的掺混比，会使成本上升，不利于竞争。,吹膜树脂配方,一、降低热封温度配方,各种热封薄膜的起始温度如下：LDPE 135，LLDPE 148，EVA（VA含量7.5%）107，EVA（VA含量12%）93，EMA（
11、乙烯丙烯酸甲酯）79，EMAA（乙烯甲基丙烯酸）93，Surlyn121，EAA（乙烯丙烯酸）93。,吹膜树脂配方,一、降低热封温度配方,上述各种树脂均有良好的相容性，可以互相配混后进行挤出吹膜或挤出流涎，以降低热封温度。,如：LDPE+EVA（50%+50%） LDPE（50%）+50%EMA； LDPE70%+30%EAA； LDPE70%+30%EMAA,吹膜树脂配方,二、提高热封薄膜耐寒性或耐热性的配方,各种热封用塑料的耐寒性比较如下：EVA、EAA、EMAA可耐-65-73，LLDPE可耐-68-73，PC（聚碳酸酯）可耐-65-75，LDPE可耐-48-50，MDPE可耐-42-4
12、5，Surlyn可耐-38-42，HDPE可耐-40，聚苯乙烯可耐0，均聚丙烯可耐5，共聚丙烯（含乙烯5%8%的共聚物）可耐-8。,吹膜树脂配方,二、提高热封薄膜耐寒性或耐热性的配方,聚乙烯及其丙烯酸共聚物均有良好的耐低温性，而均聚聚丙烯的耐寒性差，可用共聚方法将丙烯同乙烯共聚在一块来提高丙烯均聚物的耐寒性,吹膜树脂配方,二、提高热封薄膜耐寒性或耐热性的配方,如：乙烯含量5%8%为-8，乙烯含量达20%时，耐寒性可达-15，且薄膜柔软性提高，应当指出的是聚乙烯和聚丙烯的相容性不是很好，仅一般，因此PE+PP共混是不可取的。,吹膜树脂配方,二、提高热封薄膜耐寒性或耐热性的配方,聚丙烯耐寒性也可同
13、乙烯-丙烯酸的共聚物掺混来提高，PP同Surlyn树脂没有相容性，因此二者不能共混改性。 其配方如： HPP （均聚聚丙烯） 50 %+EVA50%； HPP（均聚聚丙烯）70%+30%EAA； HPP70%+30%EMA； HPP70%+30%EMAA。,吹膜树脂配方,二、提高热封薄膜耐寒性或耐热性的配方,各种塑料的耐高温性如下：EVA、EAA、EMAA可长期耐5585，LDPE耐85100，MDPE耐95105，HDPE耐115120，Surlyn耐7085，LLDPE耐95115，PS耐85，HPP耐140，共聚丙烯（B-CPP）130135，PA66耐160165。,吹膜树脂配方,二、
14、提高热封薄膜耐寒性或耐热性的配方,在需要耐温性的热封薄膜时，一般可直接使用HPP膜或B-CPP膜。只有以乙烯同丙烯酸及其酯的材料为主要热封材料时，才使用PP来共混改性，提高耐热性，例如：70%EAA+30%B-CPP，70%EMAA+30%B-CPP。,吹膜树脂配方,三、提高热封强度的配方,在2kg/cm2的压力和0.5s的热封棒热封508m，单位g/25.4mm热封强度如下： LDPE：1800LLDPE为2500 EVA（VA7.5%）为1800EVA（12%VA）1700 EMA是1300EMAA1800 Surlyn2000EAA是1700,吹膜树脂配方,三、提高热封强度的配方,由上可
15、见，LLPE是热封强度较高的。最为普通的是使用LDPE50%+LLDPE50%的混合料来作为热封薄膜，有良好的热封强度。,吹膜树脂配方,四、夹杂物热封性,夹杂物热封性的性能比较如下：离子型聚合物（Surlyn） MPELLDPEHDPEMDPELDPEEVA。,吹膜树脂配方,配方实例：,配方一：LLDPE70%+LDPE30%+白色原料,用途：挤出吹膜，可用于普通卫生用品的包装,吹膜树脂配方,配方实例：,配方二：LDPE/LLDPE或MDPE/MPE共挤,特点：该共挤膜内层有较低的熔点而外层有高强度，适用于重包装。,吹膜树脂配方,配方实例：,配方三：LDPE或者LDPE50%+LLDPE50%
16、或其他聚烯烃复合用热封层薄膜添加600PPM以上的芥酸酰胺。,特点：做成干式复合薄膜后，在35下，一个星期熟化后可以有0.20.4的动静摩擦系数，适用于粉状、高粘度液状物的包装，关键是熟化温度在35左右，不能太高。,吹膜树脂配方,配方实例：,配方四：HDPE MI1g/10min+0.30.7%的硬脂酸钙成核剂。,特点：其薄膜有高强度和改善了的透明性,吹膜树脂配方,配方实例：,配方五： LDPE7085%+MPE515%，,特点：价格适中，而有良好夹杂物热封性，高度的热封强度，吹膜时，膜泡稳定，厚薄的均匀度较好。,吹膜树脂配方,配方实例：,配方六： HDPE（MI 20g/10min）,90份重+LLDPE（MI 2g/10min）, 10份重。,特点：混合后挤出吹膜，有良好强度和热粘合性，良好夹杂物热封性。,吹膜树脂配方,配方实例：,配方七：乙烯-丙烯嵌段共聚物（MI 0.5g/10min），30%；HPP（MI 0.5g/10min），30%；HDPE（MI 0.3g/10min），40%混合挤出吹膜。,特点：有良好耐撕裂强度，耐115的高温蒸煮，高度的耐应力开裂性。,吹膜树脂
